Perfuração e completação I - estacio 2014 (1)

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COMPLETAÇÃO - I
Universidade Estácio de Sá
Engenharia de Petróleo e Gás
Prof. Msc. Edmar Mota
edmar@uenf.br
Universidade Estácio de Sá
Engenharia de Petróleo e Gás
Completação de Poços de Petróleo
	A Completação de poços consiste no conjunto de serviços efetuados no poço desde o momento em que a broca atinge a base da zona produtora de produção. Este é um conceito operacional da atividade, note que a cimentação do revestimento de produção, ou seja o que entra em contato com a zona produtora é, por esta definição, uma atividade de Completação. Por outro lado a melhor definição seria:
A de transformação do esforço de perfuração em uma unidade produtiva
completamente equipada e com os requisitos de segurança atendidos, pronta para
produzir óleo e gás, gerando receitas.
1 - Tipos de Completação
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1.1 - Categorias Básicas de Completação
	Existem muitos métodos de completação utilizados ao redor do mundo. No entanto, o que ocorre são inúmeras variações de alguns métodos básicos que podem ser classificados quanto:
À interface entre a coluna e reservatório:
a) Completação a poço aberto
b) Liner rasgado ou canhoneado
c) Revestimento canhoneado
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Ao método de produção:
a) Surgente
b)Elevação artificial
Ao número de zonas completadas:
a) Simples
b) Seletiva
c) Múltiplas
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1.1.1 - Completação a poço aberto
	
	A completação a poço aberto é freqüentemente utilizada em espessas seções de reservatórios constituídos por tipos de rochas bem firmes. É o método mais antigo de completação de poços. As vantagens deste método são as seguintes:
 a zona de interesse inteira é aberta para a coluna;
 não há gasto com canhoneio do revestimento;
 existe a intercomunicação de fluidos em todo o intervalo aberto para produção;
 há uma redução no custo do revestimento;
 o poço pode ser facilmente aprofundado;
 a completação pode ser facilmente convertida para um outro tipo de completação como o liner rasgado ou revestimento canhoneado;
 pelo fato de não haver revestimento, não há risco de haver dano à formação causada pelo cimento.
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	A completação a poço aberto é particularmente atrativa quando há dificuldade de identificação do retorno líquido financeiro durante o período de completação; ou onde perdas com uma filtragem ruim do fluido de perfuração pode levar a grandes prejuízos.
	
	Porém existem desvantagens e limitações deste método de completação, são elas:
 formações que apresentam grandes razões gás-óleo / água-óleo normalmente não podem ser controladas porque todo o intervalo é aberto para produção;
 o controle do poço durante a completação pode ser mais difícil;
 a técnica não é aceitável para formações constituídas por reservatórios separados que contêm fluidos com propriedades incompatíveis;
 as diversas zonas dentro do intervalo de completação não podem ser facilmente
selecionadas;
 este tipo de completação vai requerer freqüentes limpezas se houver produção de areia ou se a formação não estiver estável.
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1.1.2 - Liner rasgado ou canhoneado
	Para controlar problemas de desmoronamento , os primeiros produtores de petróleo colocaram tubos com fendas ou telas na parte inferior do poço como um filtro de areia.
	O uso deste tipo de completação como método para controle de areia vem se tornando muito popular hoje em dia em algumas áreas. Este método tem praticamente as mesmas vantagens e desvantagens da completação a poço aberto.
	Na maneira mais simples e antiga um tubo com fendas é colocado dentro do poço. As fendas são pequenas o suficiente para que a areia fique retida. Para areias muito finas são colocadas telas de arame. Esta técnica é um método de controle de areia razoavelmente eficaz.
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	Algumas vezes este é o único método de controle de areia que pode ser usado por causa da perda de pressão e considerações sobre a geometria do poço. Entretanto, este método não é muito recomendado porque:
 O movimento da areia para a coluna faz com que haja um impedimento da
permeabilidade devido a mistura de diferentes de tamanhos de grãos.
 Grãos de areia finos tendem a obstruir a tela.
 A tela pode sofrer desgaste devido à movimentação da areia.
 Um suporte ineficaz da formação pode causar desabamento.
 Para solucionar estes problemas, o anular entre o poço e a tela é preenchido com grãos de areias mais grossos. A areia ou cascalho serve como suporte para a parede do poço e para prevenir o movimento de areia. 
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1.1.3 - Revestimento canhoneado
	O método mais comum de completação envolve cimentação do revestimento na área de interesse, onde a comunicação com a formação é feita através de buracos perfurados no revestimento e no cimento, denominados canhoneados.
	
	Este canhoneio é feito para comunicar o interior do poço com a zona de interesse. Se o poço é revestido e não-perfurado durante os estágios iniciais da operação de perfuração, o controle do poço é mais fácil e os custos de completação podem ser reduzidos.
	
	Usando várias técnicas de controle de profundidade, é possível decidir quais zonas serão perfuradas e abertas para produção, evitando assim, a comunicação de fluidos indesejáveis como gás e água, zonas fracas que podem produzir areia ou ainda, zonas improdutivas.
	
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1.1.3 - Revestimento canhoneado
	Esta seletividade que é completamente dependente de um bom trabalho de cimentação e canhoneio adequado também permite que um simples poço produza vários reservatórios separados, sem que haja comunicação entre eles.
	
	Este canhoneio pode também ser usado para controlar o fluxo da zona de interesse, fechando o canhoneado ou injetando fluidos para transformar as zonas em menos permeáveis.
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	A decisão de colocação do revestimento pode ser adiada até que a avaliação do reservatório seja concluída, reduzindo gastos com poços secos. Em suma, as vantagens desta completação incluem:
 Operações mais seguras;
 Seleção mais segura das zonas a serem completadas;
 Redução da relevância de estragos causados pela perfuração;
 Facilitação da estimulação seletiva;
 Possibilidade de completação em zonas múltiplas;
 Custos reduzidos com poços secos;
 Planejamento mais fácil de operações de completação.
 Este tipo de completação é geralmente usada a menos que haja uma razão específica para preferir um outro tipo de completação.
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1.1.4 - Completação para poços com bombas
	A completação também é classificada de acordo com o método de produção e o número de zonas produzidas. Poços equipados com bombas de fundo são completados com anular aberto através do qual o gás vai para a superfície. Todos os sistemas de bombeamento se tornam ineficientes na presença de gás.
SEQUÊNCIA DE PERFURAÇÃO DE UM POÇO TERRESTRE
– Cimentação do Revestimento de 7”, considerado Cimentação de Produção ou cimentação primária;
– Revestimento de 7” é acunhado no Suspensor;
A cimentação primária é a primeira cimentação realizada logo após a descida do revestimento. Pode ser necessário uma recimentação por meio de canhoneio e compressão de cimento (squeeze). Na cimentação primária é muito importante isolar diferentes zonas produtoras ou permeáveis para que uma zona não injete na outra.
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- Um poço necessita pelo menos de duas barreiras de segurança durante a sua vida (perfuração, completação e produção);
- Barreira de segurança é um sistema independente, dotado de uma certa confiabilidade, formado por um conjunto solidário
de elementos, capaz de manter sob controle o fluxo de um poço de petróleo;
- A obrigatoriedade de duas barreiras para o controle do poço, faz com que, a qualquer falha observada em um componente de uma barreira, se intervenha no poço para o seu reparo ou substituição;
Comentários importantes sobre Completação de Poços de Petróleo
- Ao terminar a perfuração de um poço, é necessário deixá-lo em condições de operar, de forma segura e econômica, durante toda sua vida produtiva;
COMPLETAÇÃO – ASPECTOS TÉCNICOS E OPERACIONAIS
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- Ao conjunto de operações destinadas a equipar o poço para produzir óleo ou gás denomina-se de completação;
- Quanto aos aspectos técnico e operacional, deve-se buscar a otimização da vazão de produção (ou de injeção) e tornar a completação a mais permanente possível, ou seja, aquela que minimize a necessidade de intervenções futuras para a manutenção do poço, as chamadas operações de workover;
- Considerando que a completação tem reflexos em toda a vida produtiva do poço e envolve altos custos, faz-se necessário um planejamento criterioso das operações e uma análise econômica cuidadosa.
Comentários importantes sobre Completação de Poços de Petróleo
COMPLETAÇÃO – ASPECTOS TÉCNICOS E OPERACIONAIS
QUAIS OS FATORES RELEVANTES QUE DEVEM SER LEVADOS EM CONTA NA COMPLETAÇÃO DE POÇOS?
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COMPLETAÇÃO DE POÇOS – FATORES RELEVANTES
- Investimento necessário;
- Localização do poço (mar ou terra);
- Tipo de poço (pioneiro, extensão, desenvolvimento);
- Finalidade (produção, injeção);
- Fluidos produzidos (gás seco, óleo, óleo e gás, óleo e água, ...);
- Volumes e vazões de produção esperados;
- Número de zonas produtoras atravessadas pelo poço;
- Possível mecanismo de produção do reservatório;
Fatores Relevantes a Completação de Poços de Petróleo
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COMPLETAÇÃO DE POÇOS – FATORES RELEVANTES
- Necessidade de estimulação (aumento da produtividade);
- Controle ou execução da produção de areia;
- Possibilidade de restauração futura do poço;
- Tipo de elevação dos fluidos (natural ou artificial);
- Necessidade de recuperação suplementar.
VISTO A RELEVANCIA DO ASSUNTO E SUA IMPORTÂNCIA PARA INDÚSTRIA PETROLÍFERA, VAMOS OBSERVAR AGORA OS TIPOS DE COMPLETAÇÃO DE POÇOS EXISTENTES.
Fatores Relevantes a Completação de Poços de Petróleo
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TIPOS DE COMPLETAÇÃO PARA POÇOS DE PETRÓLEO E GÁS
Existem muitos métodos de completação de poços de petróleo utilizados ao redor do mundo. No entanto, o que ocorre são inúmeras variações de alguns métodos básicos que podem ser classificados quanto:
Categorias Básicas de Completação de Poços de Petróleo
I) À interface entre a coluna e reservatório;
II) Ao método de produção;
III) Ao número de zonas completadas.
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TIPOS DE COMPLETAÇÃO PARA POÇOS DE PETRÓLEO E GÁS
I) Quanto à interface entre a coluna e reservatório:
A) Completação a poço aberto;
B) Liner rasgado ou canhoneado;
C) Revestimento canhoneado.
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TIPOS DE COMPLETAÇÃO PARA POÇOS DE PETRÓLEO E GÁS
II) Ao método de produção:
A) Surgente – Elevação Natural;
B) Não Surgente – Elevação Artificial.
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TIPOS DE COMPLETAÇÃO PARA POÇOS DE PETRÓLEO E GÁS
III) Quanto ao número de zonas completadas:
A) Simples;
B) Seletiva;
C) Múltiplas.
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TIPOS DE COMPLETAÇÃO PARA POÇOS DE PETRÓLEO E GÁS
Completação a Poço Aberto:
A Completação a Poço Aberto é freqüentemente utilizada em espessas seções de reservatórios constituídos por tipos de rochas bem firmes. É o método mais antigo de completação de poços.
Vantagens da Completação a Poço Aberto:
- A zona de interesse inteira é aberta para a coluna;
- Não há gasto com canhoneio do revestimento;
- Existe a intercomunicação de fluidos em todo o intervalo aberto para produção.
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TIPOS DE COMPLETAÇÃO PARA POÇOS DE PETRÓLEO E GÁS
Completação a Poço Aberto:
Vantagens da Completação a Poço Aberto:
- Há uma redução no custo do revestimento;
- O poço pode ser facilmente aprofundado;
- A completação pode ser facilmente convertida para um outro tipo de completação como o liner rasgado ou revestimento canhoneado;
- Pelo fato de não haver revestimento, não há risco de haver dano à formação causada pelo cimento.
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TIPOS DE COMPLETAÇÃO PARA POÇOS DE PETRÓLEO E GÁS
Completação a Poço Aberto:
A Completação a Poço Aberto é particularmente atrativa quando há dificuldade de identificação do retorno líquido financeiro durante o período de completação. Porém existem desvantagens e limitações deste método de completação, são elas:
Desvantagens da Completação a Poço Aberto:
- formações que apresentam grandes razões gás-óleo / água-óleo normalmente não podem ser controladas porque todo o intervalo é aberto para produção;
- o controle do poço durante a completação pode ser mais difícil;
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TIPOS DE COMPLETAÇÃO PARA POÇOS DE PETRÓLEO E GÁS
Completação a Poço Aberto:
Desvantagens da Completação a Poço Aberto:
- A técnica não é aceitável para formações constituídas por reservatórios separados que contêm fluidos com propriedades incompatíveis;
- As diversas zonas dentro do intervalo de completação não podem ser facilmente selecionadas;
- Este tipo de completação vai requerer freqüentes limpezas se houver produção de areia ou se a formação não estiver estável.
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TIPOS DE COMPLETAÇÃO PARA POÇOS DE PETRÓLEO E GÁS
Completação a Liner Rasgado ou Canhoneado:
Para controlar problemas de desmoronamento , os primeiros produtores de petróleo colocaram tubos com fendas ou telas na parte inferior do poço como um filtro de areia. O uso deste tipo de completação como método para controle de areia vem se tornando muito popular hoje em dia em algumas áreas.
Vantagens da Completação a Liner Rasgado ou Canhoneado:
- Na maneira mais simples e antiga um tubo com fendas é colocado dentro do poço. As fendas são pequenas o suficiente para que a areia fique retida. Para areias muito finas são colocadas telas de arame. Esta técnica é um método de controle de areia razoavelmente eficaz;
- Algumas vezes este é o único método de controle de areia que pode ser usado por causa da perda de pressão e considerações sobre a geometria do poço;
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TIPOS DE COMPLETAÇÃO PARA POÇOS DE PETRÓLEO E GÁS
Completação a Liner Rasgado ou Canhoneado:
Desvantagens da Completação a Liner Rasgado ou Canhoneado:
- O movimento da areia para a coluna faz com que haja um impedimento da permeabilidade devido a mistura de diferentes tamanhos de grãos;
- Grãos de areia finos tendem a obstruir a tela;
- A tela pode sofrer desgaste devido à movimentação da areia;
- Um suporte ineficaz da formação pode causar desabamento.
Para solucionar estes problemas, o anular entre o poço e a tela é preenchido com grãos de areias mais grossos. A areia ou cascalho serve como suporte para a parede do poço e para prevenir o movimento de areia.
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Completação com Revestimento Canhoneado:
O método mais comum de completação envolve cimentação do revestimento na área de interesse, onde a comunicação com a formação é feita através de buracos perfurados no revestimento e no cimento, denominados canhoneados.
Este canhoneio é feito para comunicar o interior do poço com a zona de interesse. Se o poço é revestido e não-perfurado durante os estágios iniciais da
operação de perfuração, o controle do poço é mais fácil e os custos de completação podem ser reduzidos.
Usando várias técnicas de controle de profundidade, é possível decidir quais zonas serão perfuradas e abertas para produção, evitando assim, a comunicação de fluidos indesejáveis como gás e água, zonas fracas que podem produzir areia ou ainda, zonas improdutivas.
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TIPOS DE COMPLETAÇÃO PARA POÇOS DE PETRÓLEO E GÁS
Completação com Revestimento Canhoneado:
Esta seletividade que é completamente dependente de um bom trabalho de cimentação e canhoneio adequado também permite que um simples poço produza vários reservatórios separados, sem que haja comunicação entre eles.
Vantagens da Completação com Revestimento Canhoneado:
- Operações mais seguras;
- Seleção mais segura das zonas a serem completadas;
- Redução da relevância de estragos causados pela perfuração;
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Vantagens da Completação com Revestimento Canhoneado:
- Facilitação da estimulação seletiva;
- Possibilidade de completação em zonas múltiplas;
- Custos reduzidos com poços secos;
- Planejamento mais fácil de operações de completação.
TIPOS DE COMPLETAÇÃO PARA POÇOS DE PETRÓLEO E GÁS
Completação com Revestimento Canhoneado:
A decisão de colocação do revestimento pode ser adiada até que a avaliação do reservatório seja concluída, reduzindo gastos com poços secos. Este tipo de completação é geralmente usada a menos que haja uma razão específica para preferir um outro tipo de completação.
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TIPOS DE COMPLETAÇÃO PARA POÇOS DE PETRÓLEO E GÁS
Completação de Múltiplas Zonas:
Para completação de múltiplas zonas o principal é saber o que se deseja produzir. Quando um poço encontra mais de uma zona de interesse, a decisão deve ser tomada frente aos seguintes aspectos, são eles:
- Produzir as zonas individualmente, uma depois da outra, através de uma linha única;
- Completar o poço com várias linhas e produzir várias zonas simultaneamente;
- Misturar várias zonas numa única completação;
- Produzir uma única zona por esse poço, e perfurar poços adicionais para as outras acumulações.
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TIPOS DE COMPLETAÇÃO PARA POÇOS DE PETRÓLEO E GÁS
Fatores Relevantes Quanto a Completação de Múltiplas Zonas:
A decisão de completação de múltiplas zonas deve ser baseada numa comparação econômica das alternativas.
Porém a completação de múltiplas zonas, com uma única linha de produção, são freqüentemente preferíveis porque quando se trabalha com linhas duplas, o tamanho do revestimento limita o diâmetro, que por sua vez, limita o fluxo obtido através de cada linha.
Completações com linhas duplas podem ser paralelas ou concêntricas. Onde a elevação artificial pode ser requerida, linhas paralelas são freqüentemente usadas. Linhas concêntricas requerem menos remoção de cascalhos e podem alcançar uma capacidade mais alta de fluxo.
Completações com linhas triplas têm sido também utilizadas em algumas áreas, mas são muito limitadas em capacidade de poço para que sejam economicamente atrativas como completações convencionais.
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Fatores Relevantes Quanto a Completação de Múltiplas Zonas:
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